Клетки грибов растений животных бактерий: Сравнение клеток животных, растений, бактерий и грибов — таблица и схемы строения

Учёные создали бактерии без стенок, способные к размножению

Бациллы, которых пенициллин лишает клеточных стенок, обычно не способны жить и размножаться. Английским учёным с помощью «противоестественного» отбора удалось вывести бактерии, которые прекрасно живут и делятся без стенки. Возможно, эти уродцы имеют отношение к возникновению животной клетки.

Клетки животных прячутся от внешнего мира за жиденькой двухслойной мембраной. Клетки грибов, растений и бактерий защищены куда лучше – помимо мембраны у них есть клеточная стенка, защищающая от резких колебаний температуры, кислотности и «солёности». Именно ею прокариоты и некоторые грибы обязаны своей феноменальной живучестью.

Эта же структура становится определяющей, когда речь заходит о размножении бактерий – именно с неё начинается «перетяжка» бактериальной клетки, заканчивающаяся появлением пары клеточных потомков.

Джеффу Эррингтону из британского Университета Ньюкасла и его коллегам удалось создать штаммы сенной палочки Bacillus subtilis, лишенные клеточной стенки, но при том сохранившие способность к размножению.

L-формы

бактерии, частично или полностью лишённые клеточной стенки, но сохранившие способность к развитию. L – первая буква названия Листеровского института в Лондоне, где Эмми Кляйнебергер-Нобель обратила внимание на развитие морфологически…

Сам факт существования таких организмов не противоречит законам природы – Николай Федорович Гамалея ещё в 1894 году описал бактерии без стенки, позже получившие название «L-формы». Литера L к контурам прокариот не имеет никакого отношения, даже наоборот – в отсутствие жесткой стенки, играющей роль наружного скелета, бактерии просто не способны поддерживать свою форму, и «палочки» превращаются» в шарики, периодически образующие выросты.

Позже были открыты и бактерии, существующие только в L-форме, – это некоторые археи, а также спироплазмы, микоплазмы и уреаплазмы, ставшие настоящей головной болью для ученых и врачей. И хотя у всех у них сохранена липидная мембрана, отграничивающая внутреннее содержимое от внешней среды, защитной роли она не несёт.

Штамм

выделенный в чистой культуре изолят вируса или организма, размножающегося бесполым путём.

Отсутствующая у нас самих клеточная стенка – отличная мишень для антибиотиков: остальные методы «вытравливания» заразы более токсичны для эукариотических клеток. Отчасти этим и обусловлен интерес Эррингтона и соавторов публикации в Nature к образованию и делению L-форм.

Чтобы ответить на вопрос, как это происходит, ученые взяли штамм сенной палочки M96. В этих «экспериментальных» бактериях синтез важнейшего компонента клеточной стенки пептидогликана происходит только при наличии в среде «древесного сахара» ксилозы. Без неё не запускается процесс считывания гена, кодирующего одно из веществ-предшественников пептидогликана. Микробиологи ксилозу добавлять не стали, наслаждаясь спонтанным появлением шарообразных L-форм. Но эти клетки практически не делились и были слишком разнообразны, так что говорить о воспроизводимости результатов не представлялось возможным.

Пришлось встроить в геном ещё один репрессор синтеза пептидогликана и включить механизм искусственного отбора, добавив в среду пенициллин, тоже ограничивающий сборку клеточной стенки.

Выжили только те, кто в результате случайных мутаций «научился» обходиться без стенки.

Микробы посчитали горелые блины

Для решения сложнейших математических задач вместо суперкомпьютеров с тысячами ядер можно использовать…

21 мая 11:48

Через несколько поколений микробиологи получили хорошо делящиеся шарообразные сенные палочки, отличающиеся от «классических» 700 мутациями, критичная из которых только одна — в гене ispA, кодирующем фермент, превращающий липиды.

Собственно, этот штамм и стал основным достижением Эррингтона и главным объектом для дальнейших исследований. Результатами учёные могут гордиться:

им удалось сфотографировать размножение L-форм, больше похожее на почкование, нежели на традиционное равноценное деление на две части.

Обычно деление бактерии, уже «удвоившей» свой геном, начинается с Z-кольца, опоясывающего клеточную стенку. То есть, в отличие от тех же животных, процесс запускается снаружи, а не изнутри. «Дефектные» герои этой работы пошли другим путём: после увеличения в размерах до 3–4 микрометров они начинали «выпускать» многочисленные нестабильные выросты, пока один из них просто не отпочковывался, рос и снова давал жизнеспособное поколение. Полное наблюдение этого цикла под микроскопом заняло у ученых 7 часов.

Сам же механизм образования выростов пока остается неизвестным. В случае с животными подобное контролируемое выпячивание мембраны – обычное явление, необходимое для движения клеток или фагоцитоза. Но бактерии лишены развитого цитоскелета, способного самостоятельно регулировать форму клетки. Возможно, эти выросты, которых за раз образуется до 5 штук, формируются под действием белков, «растаскивающих» делящуюся ДНК, хотя детали феномена ещё предстоит установить.

В любом случае у микробиологов появилась новая модель для отработки перспектив в лечении уреаплазмоза, не поддающегося традиционным антибиотикам.

Да и на эволюцию прокариот можно взглянуть с другой стороны.

Не исключено, что именно подобным «дефектным» бесстеночным формам, отказавшимся от мощного железного занавеса ради большей восприимчивости и мобильности, животные обязаны своим возникновением.

Тест Строение бактериальной клетки по биологии онлайн

Последний раз тест пройден более 24 часов назад.

Для учителя

Материал подготовлен совместно с учителем высшей категории Щербань Ларисой Степановной.

Опыт работы учителем биологии — более 19 лет.

1. Вопрос 1 из 10

   Важнейшее отличие бактериальной клетки от клеток грибов, растений, животных:

   • маленькие размеры

   • отсутствие оформленного ядра

   • наличие слизистой капсулы

   • наличие ДНК

   Подсказка

   Правильный ответ

   Неправильный ответ

   
   Пояснение к правильному ответу

   Основное отличие клеток бактерий от клеток эукариотов (растения, животные и грибы) состоит в том, что они не имеют четко оформленного ядра.

   В вопросе ошибка?

2. Вопрос 2 из 10

   Непосредственно с цитоплазмой клетки соприкасается:

   Подсказка

   Правильный ответ

   Неправильный ответ

   
   Пояснение к правильному ответу

   Непосредственно с содержимым клетки – цитоплазмой, соприкасается ее клеточная мембрана. Она тонкая и мягкая.

   В вопросе ошибка?

3. Вопрос 3 из 10

   Основное вещество цитоплазмы:

   • белок

   • жир

   • гликоген

   • вода

   Подсказка

   Правильный ответ

   Неправильный ответ

   
   Пояснение к правильному ответу

   Основное вещество цитоплазмы — вода. Цитоплазма постоянно движется, перетекает внутри живой клетки, перемещая вместе с собой различные вещества, включения и органоиды.

   В вопросе ошибка?

4. Вопрос 4 из 10

   Органоид, на котором происходит синтез белка называется:

   • рибосомой

   • мезосомой

   • мембраной

   • цитоплазмой

   Подсказка

   Правильный ответ

   Неправильный ответ

   
   Пояснение к правильному ответу

   Рибосома — важнейший немембранный органоид всех живых клеток, обеспечивает биосинтез белка из аминокислот.

   В вопросе ошибка?

5. Вопрос 5 из 10

   Холерный вибрион имеет форму:

   • шара

   • палочки

   • запятой

   • волнистой линии

   Подсказка

   Правильный ответ

   Неправильный ответ

   
   Пояснение к правильному ответу

   Холерный вибрион имеет форму палочки размером 1,5–4 × 0,2–0,4 мкм, изогнут в виде запятой.

   В вопросе ошибка?

6. Вопрос 6 из 10

   Органоидом движения бактериальной клетки является:

   • ДНК

   • рибосомы

   • включения

   • жгутик

   Подсказка

   Правильный ответ

   Неправильный ответ

   
   Пояснение к правильному ответу

   Подвижность бактериальной клетки определяют жгутики – тонкие нити, берущие начало от плазматической мембраны. Имеют часто длину больше, чем сама клетка.

   В вопросе ошибка?

7. Вопрос 7 из 10

   Бактерии размножаются:

   • делением клетки

   • спорами

   • жгутиками

   • почкованием

   Подсказка

   Правильный ответ

   Неправильный ответ

   
   Пояснение к правильному ответу

   Бактерии размножаются делением клетки. Из одной материнской клетки через полчаса образуется две дочерние. А еще через такой же промежуток времени из двух дочерних снова образуются новые клетки. Это явление объясняет большое количество бактерий в природе.

   В вопросе ошибка?

8. Вопрос 8 из 10

   Стадия для перенесения неблагоприятных условий у бактерий:

   • спирилла

   • бацилла

   • слизистая капсула

   • спора

   Подсказка

   Правильный ответ

   Неправильный ответ

   
   Пояснение к правильному ответу

   Споры у бактерий служат приспособлением к перенесению неблагоприятных условий. Каждая бактерия превращается только в одну спору. Когда условия среды становятся благоприятными, спора восстанавливается обратно в бактерию с нормальным обменом веществ.

   В вопросе ошибка?

9. Вопрос 9 из 10

   Средние размеры бактериальных клеток:

   • 0,001 мкм

   • 10 мкм

   • 100 мкм

   • 1 мм

   Подсказка

   Правильный ответ

   Неправильный ответ

   
   Пояснение к правильному ответу

   Бактерии можно увидеть только под микроскопом. Средние размеры клетки 1–10 мкм.

   В вопросе ошибка?

10. Вопрос 10 из 10

    Широкому распространению бактерий на Земле способствует:

    • живучесть бактериальных клеток

    • их подвижность

    • высокая скорость размножения

    • незаметность

    Подсказка

    Правильный ответ

    Неправильный ответ

    
    Пояснение к правильному ответу

    Скорость размножения бактерий в питательной среде очень велика. Примерно каждые 30 минут бактерия делится, давая две дочерние клетки. Благодаря этой способности бактерии широко распространены на планете.

    В вопросе ошибка?

Доска почёта

Чтобы попасть сюда — пройдите тест.

• Александр Котков

  10/10

• Максим Бабин

  8/10

• Алина Плеханова

  10/10

• Юля Степина

  10/10

• Андрей Пущаев

  6/10

• Надежда Афанасьева

  10/10

• Арима Кишо

  8/10

• Денис Макаренко

  10/10

• Амелия Сладкевич

  8/10

• Кристина Рубцова

  10/10

Рейтинг теста

3.9

Средняя оценка: 3.9

Всего получено оценок: 1491.

А какую оценку получите вы? Чтобы узнать — пройдите тест.

Клеточная стенка Определение и примеры

Клеточная стенка
сущ. , множественное число: клеточные стенки
[sɛl wɑːl]
Определение: Структурный слой, окружающий клетку, расположенный рядом с клеточной мембраной

Содержание

Клетка – это структурная, функциональная и биологическая единица всех организмов. Это мембраносвязанная структура, содержащая цитоплазму и цитоплазматические структуры. Мембрана, окружающая клетку и отделяющая ее от внешней среды, называется клеточной мембраной, тогда как 9Клеточная стенка 0010 представляет собой еще один структурный слой, окружающий клетку, рядом с клеточной мембраной.

Определение клеточной стенки

Что такое клеточная стенка и как она формируется? Вы можете просто определить клеточную стенку как полужесткую толстую защитную структуру, которая окружает клеточную мембрану некоторых типов клеток для защиты и определения формы клетки. Клеточная мембрана сама по себе не может обеспечить требуемую жесткость или прочность.

Все живые организмы состоят из клеток. Клетки отвечают за выполнение всех жизненно важных функций, таких как обмен веществ, размножение и выделение. Клетка состоит из внутриклеточных структур, таких как органеллы. Органеллы имеют специфические функции и встроены в цитоплазму. Клетка окружена плазматической мембраной (или клеточной мембраной), чтобы отделить содержимое клетки от внешней среды.

Биологическое определение: Клеточная стенка представляет собой структурный слой рядом с клеточной мембраной, основная роль которого заключается в обеспечении жесткости клетки и защите от механических воздействий. Его основная функция заключается в придании клетке жесткости, прочности и защите от механических воздействий. Примерами организмов с клеточными стенками являются растения, грибы, протисты (особенно плесени и водоросли) и большинство бактерий (несколько исключений — микоплазма и L-форма бактерий) имеют клеточные стенки. Животные и гетеротрофные протисты не имеют клеточных стенок.

Вопрос: Все ли клетки имеют клеточную стенку?
Ответ: Не все клетки имеют клеточные стенки.

Вопрос: Итак, какие клетки имеют клеточную стенку?
Ответ: Прокариоты, за исключением микоплазмы и бактерий L-формы, и некоторые эукариоты имеют клеточную стенку.

Вопрос: Имеют ли клетки животных клеточную стенку?
Ответ: В клетках животных нет клеточных стенок. Вот почему клетки животных не такие жесткие, как другие клетки, окруженные клеточными стенками. Таким образом, клетки животных обладают большей гибкостью, чем клетки растений.

Клеточная стенка и клеточная мембрана

Клеточные стенки и клеточные мембраны различаются по своей структуре, функциям и другим характеристикам. Краткое изложение см. ниже.

Таблица 1: Клеточная стенка в сравнении с клеточной мембраной и органоиды
Толщина обычно от 0,1 мкм до нескольких мкм; но варьируется в зависимости от состава, т. е. если новая (вторичная) клеточная стенка откладывается старой (первичной) клеточной стенкой	Обычно толщиной 7,5–10 нм
Компоненты различаются в зависимости от вида	Состав липидного двойного слоя, с углеводами и липопротеинами
Придает жесткость, придавая клетке более определенную форму	Имея только клеточную мембрану (отсутствует клеточная стенка), клетка более гибкая и может изменять форму по мере необходимости
Обеспечивает защиту, напр. против воздействия осмотического давления; более проницаем для малых молекул	Обеспечивает защиту, напр. будучи избирательным, регулирующим прохождение веществ, так что не все могут легко проникнуть в клетку, даже если они малы, из-за ее полупроницаемости; защита от осмотического давления только до определенной точки
Не имеет рецепторов клеточной поверхности	Имеют рецепторы клеточной поверхности
Присутствует в растениях, грибах, простейших (например, водорослях и плесневых грибах) и бактериях	Присутствует во всех клетках

Функции клеточной стенки

Что делает клеточная стенка? Каковы специфические биологические функции клеточной стенки? Основной функцией клеточной стенки является обеспечение защиты внутренних структур клетки, поскольку плазматическая мембрана считается хрупким слоем, который не может обеспечить аналогичную защиту от различных условий окружающей среды. Кроме того, клеточные стенки отвечают за обеспечение отличительных форм клеток. Когда внутреннее давление внутри клетки увеличивается из-за поступления воды, клеточная стенка препятствует расширению и разрыву клетки. Что делает клеточная стенка? Клеточная стенка контролирует прохождение молекул через клетку, пропуская только небольшие метаболические молекулы, тем самым защищая клетку от различных токсинов и лекарств. У многоклеточных организмов, имеющих клеточные стенки, они помогают склеиванию клеток, придавая им характерную форму.

У растений клеточная стенка отвечает за набухание растения. Клеточная стенка защищает растительную клетку от разрыва, когда в клетку попадает слишком много воды. Вместо того, чтобы лопнуть, клетка способна противостоять осмотическому давлению, оказываемому молекулами воды. Следовательно, клетка остается набухшей. Некоторые растительные клетки имеют клеточную стенку, состоящую из одного слоя. Другие растительные клетки имеют две: первичную и вторичную клеточные стенки. Второй клеточный слой содержит большое количество лигнина и, следовательно, помогает сделать клетку водонепроницаемой.

Рисунок 1: Статусы растительных клеток, основанные на чистом движении воды через клетку при помещении в разные растворы.

Основной функцией клеточной стенки является обеспечение жесткости и структурной поддержки . У растений придает набухание. Он удерживает растительную клетку от разрыва (осмотический лизис) при помещении в гипотонический раствор. Чрезмерный осмос предотвращается, когда осмотическое давление воздействует на клеточную стенку, помогая стабилизировать растительную клетку. Однако, если растительную клетку поместить в гипертоническую среду, клеточная стенка не может предотвратить потерю клеткой воды. Это приводит к сморщиванию клеток (или их вялости). Для задействованного механизма читать ТУРГОРНОЕ ДАВЛЕНИЕ .

Структура клеточной стенки

Из чего состоит клеточная стенка? Строение клеточных стенок неодинаково у всех видов; это зависит от стадии развития и типа клеток. Первичная клеточная стенка растения состоит из пектина, целлюлозы и гемицеллюлозы, а также других закрепленных или встроенных полимеров, таких как суберин, лигнин или кутин. Клеточные стенки водорослей состоят из полисахаридов и гликопротеинов, таких как агар и каррагинан; эти молекулы отсутствуют в наземных растениях. Стенки бактериальных клеток состоят из пептидогликанов, тогда как клеточные стенки архей состоят из псевдопептидогликана, S-слоя или полисахаридов. Клеточные стенки грибов состоят из полимера хитина, N-ацетилглюкозамин .

Клеточные стенки растений

Имеют ли растительные клетки клеточные стенки? Да, растительные клетки имеют клеточную стенку, которая представляет собой структуру, покрывающую каждую растительную клетку. Клеточная мембрана сама по себе не может обеспечить структурную целостность растительных клеток. Следовательно, структура растительной клетки прочнее с клеточной стенкой. Однако именно по этой причине растительные клетки более жесткие и менее гибкие, чем клетки животных.

Части растительных клеток заключены в жесткую, растяжимую и тонкую первичную клеточную стенку во время их роста, состоящую из пектина , целлюлозы, и гемицеллюлозы . Однако основным компонентом клеточной стенки растений является целлюлоза. Что такое целлюлоза? Целлюлоза представляет собой полисахарид, состоящий из линейной цепи β (1→4) связанных звеньев D-глюкозы: (C ₆ H ₁₀ O ₅ ) _n .

Клеточная стенка может откладывать под собой еще один слой клеточной стенки. Когда это происходит, старая клеточная стенка называется 9.0016 первичная клеточная стенка , а вновь отложенная клеточная стенка обозначается как вторичная клеточная стенка . Вторичная клеточная стенка представляет собой толстую и прочную клеточную стенку, расположенную между первичной клеточной стенкой и клеточной мембраной. Он богат лигнином. Что такое лигнин? Лигнин является наиболее распространенным веществом во вторичной клеточной стенке и состоит из фенольных соединений, образующих сложную сеть. Это делает клеточную стенку непроницаемой для воды.

Средняя пластинка находится между двумя первичными клеточными стенками . Это богатый пектином межклеточный материал, который склеивает соседние клетки. См. Рисунок 2.

Рисунок 2: клеточная стенка растения может состоять из одного или двух слоев. Первичная клеточная стенка отвечает за секрецию второго слоя, называемого вторичной клеточной стенкой, над плазматической мембраной.

Какова функция клеточной стенки растительной клетки? Функции клеточной стенки растений следующие:

• • . Поддерживает структуру клеток и обеспечивает определенную форму
  • . Клетка
  • помогает транспортировать материал через растительную клетку и окружающую среду и транспортировку жидкостей в каналах

• . Из чего состоят стенки растительных клеток в различных типах растительных клеток? У высших растений полисахарид целлюлозы образует эластичные волокна. Они тесно связаны друг с другом гликановой поперечной связью. В первичных клеточных стенках целлюлоза представляет собой сеть, встроенную в пектин. Вторичные клеточные стенки содержат лигнин, который отвердевает и укрепляет клеточную стенку. Молекулы клеточной стенки связаны вместе, образуя сложную структуру.

  Рисунок 3: Структура клеточной стенки растений. Источник: изменено Марией Викторией Гонзага из BiologyOnline.com, из работ Molecular Expressions Cell Biology: Plant Cell Structure — Cell Wall и через BioRender.

  От чего защищает растение клеточная стенка? Стенка растительной клетки защищает ее от внешней среды и от разрыва . Дисбаланс концентрации растворенных веществ внутри и снаружи клетки создает давление, которое растягивает клеточную стенку наружу. Как выглядит растительная клетка из-за этого давления? Растительная клетка выглядит набухшей (набухшей).

  Клеточная стенка растений: Клеточная стенка растительных клеток может состоять из двух слоев: (1) первичной клеточной стенки и (2) вторичной клеточной стенки . Первичная клеточная стенка обычно представляет собой тонкий, гибкий и растяжимый слой, состоящий из целлюлозы, пектина и гемицеллюлозы. Вторичная клеточная стенка представляет собой толстый слой, богатый лигнином, который укрепляет и делает водонепроницаемой стенку и формируется внутри первичной клеточной стенки, площадь поверхности которой перестала увеличиваться, когда клетка полностью выросла. Между основными стенами находится средняя пластинка , которая представляет собой межклеточный материал, богатый пектином, который склеивает соседние клетки вместе. Клеточная стенка очень важна для растений, поскольку она помогает противостоять осмотическому давлению.

  Клеточные стенки грибов

  Имеют ли грибы клеточные стенки? Грибы — это эукариоты, клетки которых содержат клеточные стенки. Клеточная стенка грибов защищает его от хищников. Грибковая клеточная стенка и клеточная мембрана соединены вместе. Они регулируют все отношения между внешней средой и клеткой. Многие сигнальные и синтетические пути способствуют образованию клеточных стенок.

  Клеточная стенка гриба защищает внутренние клеточные структуры от давления и стресса. Он защищает клетку от разрыва, контролирует проницаемость клетки, поглощение молекул из внешней среды, определяет архитектуру клетки и обеспечивает жесткость. Помимо защитной функции, белки клеточной стенки могут опосредовать взаимодействие с внешней средой, так как обычно содержат рецепторы и адгезивные белки. Более того, клеточные стенки содержат антигенные белки, которые запускают иммунную систему хозяина во время инфекции для подавления роста и размножения патогенных грибов. Структура клеточной стенки состоит из различных слоев, где все компоненты, отложившиеся на самом внутреннем слое, контактируют с плазматической мембраной.

  Клеточная стенка грибов в основном состоит из хитина, глюканов и гликопротеинов. Эти структуры отсутствуют в клетках человека и животных. Следовательно, противогрибковые препараты обычно нацелены на эти структуры, чтобы обеспечить селективность в отношении грибковых клеток, не затрагивая клетку-хозяина. Белки и полисахариды в клеточной стенке обычно связаны друг с другом, образуя гликопротеины.

  Клеточная стенка грибов в основном состоит из полисахарида Glucans, который составляет примерно половину сухой массы компонентов клеточной стенки. Полимеры глюкана в основном состоят из 1-3 связанных звеньев глюкозы. Хитин является одним из сухих компонентов клеточной стенки грибов, он составляет около 2% сухих компонентов клеточной стенки дрожжей, в то время как у грибов он составляет около 10-20%. Грибы могут синтезировать хитин под действием фермента хитинсинтазы с использованием N-ацетилглюкозамина, после чего он накапливается рядом с цитоплазматической мембраной во внеклеточном пространстве. Белки составляют около 30-50% сухой массы клеточной стенки дрожжей, в то время как они составляют около 20-30% клеточной стенки мицелиальных грибов. Белки клеточной стенки связаны с углеводами N- или O-связью, образуя гликопротеины.

  Клеточные стенки грибов содержат меланин с высокой молекулярной массой и отрицательно заряженным пигментом. Меланин нерастворим в воде и защищает грибковую клетку от стрессоров, таких как ультрафиолетовый свет, высокая температура и токсины, чтобы она могла выжить внутри клетки-хозяина. Производство меланина является одним из факторов вирулентности грибов; это важно для распространения и инвазии клетки-хозяина. Более того, меланин может влиять на иммунный ответ хозяина и ингибировать фагоцитоз.

  Рисунок 6: Схематическая диаграмма клеточной стенки грибов. Кредит: Майя и Рике — диаграмма, CC BY 3.0.

  Клеточные стенки водорослей

  Клеточные стенки водорослей структурно родственны клеточным стенкам растений. Они состоят из полисахаридов, таких как гликопротеины или целлюлоза. Некоторые красные и зеленые водоросли содержат микрофибриллы маннана, а клеточная стенка бурых водорослей содержит альгиновую кислоту. В клеточной стенке водорослей могут накапливаться различные вещества в виде ионов кальция и спорополленина. Диатомеи представляют собой группу водорослей, которые используют кремниевые кислоты для синтеза своих клеточных стенок. Синтез кремнезема экономит энергию клетки, так как требует меньше энергии во время синтеза.

  Рисунок 5: Схематическая диаграмма клеточной стенки водорослей. Предоставлено: Скуэлья, Ф. (2019). Использование гидролитических ферментов для обработки биомассы водорослей. Текущая биотехнология, 5 (4), 296–304. Источник.

   

  Рисунок 6: Схематическая диаграмма клеточной стенки бурых водорослей. Клеточная стенка бурых водорослей состоит в основном из структурно сложных полисахаридов. Авторы и права: Deniaud-Bouët, E., et al. (2017). Обзор клеточных стенок бурых водорослей и сульфатированных полисахаридов, содержащих фукозу: контекст клеточной стенки, биомедицинские свойства и ключевые исследовательские задачи. Углеводные полимеры, 175, 395–408. DOI.

  Формы

  Формы, напр. слизевики и водяные плесени — грибовидные протисты. Эти организмы сравнивают с грибами, потому что у них обоих отсутствуют хлоропласты, они гетеротрофны (сапрофиты) и имеют клеточные стенки. Разница между ними заключается в том, что у плесени клеточная стенка в основном состоит из целлюлозы и не содержит хитина. Клеточные стенки грибов, напротив, содержат хитин.

  Рисунок 7: желтый слизевик на земле.

  Протисты и клеточные стенки грибов: Клеточная стенка водорослей состоит из гликопротеинов и полисахаридов. Другие водоросли могут иметь кремниевую кислоту в своих клеточных стенках. Формы ( грибоподобные протисты ) также имеют клеточные стенки, и их клеточная стенка похожа на клеточную стенку растений тем, что состоит в основном из целлюлозы . Целлюлозная клеточная стенка, по сути, является одной из характеристик, отличающих плесневые грибы от грибов. В клеточной стенке грибов помимо других веществ, таких как полисахариды, есть хитин.

  Клеточные стенки бактерий и архей

  Большинство прокариот окружены клеточными стенками, которые защищают хрупкую цитоплазматическую мембрану и другие клеточные компоненты. Имеют ли бактерии клеточные стенки? Бактерии и археи — одноклеточные прокариоты. Клеточная стенка прокариот представляет собой полужесткую сложную структуру.

  Прокариотическая клеточная стенка способствует патогенности некоторых видов и является местом действия нескольких противомикробных препаратов. Более того, клеточные стенки бактерий используются для дифференциации двух основных типов бактерий: грамположительных и грамотрицательных бактерий.

  Стенка бактериальной клетки состоит из жесткой сети пептидогликана, которая может быть найдена либо в сочетании с другими молекулами, либо отдельно, сеть пептидогликана состоит из повторяющихся звеньев дисахаридов, образующих решетку и связанных между собой полипептидами. Дисахаридные звенья состоят из моносахаридов, называемых N-ацетилмурамовой кислотой (NAM) и N-ацетилглюкозамином (NAG). Эти моносахариды структурно родственны глюкозе. Клеточная стенка пептидогликана состоит из рядов чередующихся единиц NAM и NAG, образующих основу из углеводов, связанных вместе полипептидами. Антимикробный препарат пенициллин повреждает клеточную стенку бактерий, нарушая связь между рядами пептидогликана, что приводит к лизису и разрыву клетки из-за потери ее целостности.

  Биология определения грамположительной клеточной стенки представляет собой жесткий, толстый слой пептидогликана, образованный из нескольких рядов. Плазменное пространство находится между плазматической мембраной и клеточными стенками грамположительных бактерий. Это пространство содержит липотейхоевую кислоту, образующую зернистый слой. Кроме того, в клеточных стенках грамположительных бактерий обнаружены другие вещества, такие как фосфат и тейхоевая кислота, которые состоят в основном из спиртов, таких как рибитол или глицерин. Тейхоевая кислота отвечает за регуляцию движения катионов через клеточную стенку благодаря своему отрицательному заряду. Кроме того, тейхоевая кислота предотвращает повреждение и лизис клеточных стенок, таким образом, она играет роль в клеточном росте. Кроме того, он придает клетке антигенный характер, поэтому ее можно легко обнаружить и протестировать.

  Фигура 8: состав клеточной стенки грамположительных бактерий. Предоставлено: Twooars, CC BY 3.0.

  Стенки клеток грамотрицательных бактерий состоят всего из нескольких слоев пептидогликана и внешней мембраны. Периплазматическое пространство наружной мембраны состоит из гелеобразного вещества, содержащего высокую концентрацию транспортных белков и ферментов деградации. Поскольку клеточные стенки грамотрицательных бактерий содержат всего несколько рядов пептидогликана и не содержат тейхоевой кислоты, следовательно, они более подвержены повреждению и разрушению внешними факторами.

  Наружная мембрана состоит из липопротеинов, липополисахаридов и фосфатов. Наружная мембрана способствует патогенности грамотрицательных бактерий, так как избегает действия комплемента и фагоцитоза благодаря своему отрицательному заряду. Кроме того, он устойчив к солям желчных кислот, пищеварительным ферментам, тяжелым металлам, детергентам и некоторым антибиотикам. Однако внешняя мембрана содержит порины, которые представляют собой каналы, образованные из-за присутствия белков, которые обеспечивают некоторую проницаемость для проникновения метаболических молекул, таких как углеводы, аминокислоты и витамин B12.

  Липополисахарид внешней оболочки содержит молекулу липида, известную как липид А. Липид А высвобождается из бактериальной клетки после смерти, он действует как эндотоксин, который вызывает симптомы бактериальной инфекции, такие как лихорадка, свертывание крови, кровеносные сосуды дилатация и шок. По сравнению с тейхоевой кислотой грамположительных бактериальных клеток молекула полисахарида O присоединена к липиду А, он обеспечивает специфическую антигенность, поэтому его используют для различения различных штаммов грамотрицательных бактерий.

  Клеточные стенки архей представляют собой атипичные клеточные стенки, состоящие из белков и полисахаридов, но не из пептидогликана. Однако их клеточная стенка содержит молекулу, подобную пептидогликану, называемую псевдопептидогликаном или слоем псевдомуреина S. В нем отсутствует NAM и вместо него содержится N-ацетилталозаминуроновая кислота. При микроскопическом исследовании археи обычно кажутся похожими на грамотрицательные бактерии из-за отсутствия у них пептидогликана в структуре их клеточной стенки.

   

   

  Прокариотическая клеточная стенка: У бактерий клеточная стенка состоит из пептидогликана. Бактерии с клеточными стенками можно разделить на грамположительные и грамотрицательные. Грамположительные бактерии обладают толстой клеточной стенкой (из-за нескольких слоев пептидогликана и тейхоевых кислот), тогда как Грамотрицательные бактерии имеют относительно тонкую клеточную стенку (только с несколькими слоями пептидогликана). У архей клеточная стенка обычно лишена пептидогликана (за исключением группы метаногенов) и состоит из S-слоев гликопротеина, псевдопептидогликана или полисахаридов.

  
  Попробуйте ответить на приведенный ниже тест, чтобы проверить, что вы уже узнали о клеточных стенках.
  

  Викторина

  Выберите лучший ответ.

  1. Где расположена клеточная стенка?

  Рассеяны в цитоплазме

  Наружная часть клетки

  Под клеточной мембраной

  0006

  грибковые ячейки

  3. Основной компонент клеточной стенки Archaea

  целлюлоза

  пептидогликан

  Псевдопептидогликан

  4. Слои клеточной стенки, ближайшая к мембранной клеточной клеточной клеточной сотовой клеткам

  9000 2 -й Стало.

  Средняя пластинка

  5. Хитиновая клеточная стенка

  Грибы

  Плесневые грибы

  Водоросли

  Пришлите свои результаты (необязательно)

  Ваше имя

  Отправить по электронной почте

  Далее

  Грибы — определение, типы и примеры

  Определение грибов

  Грибы (единственное: грибы) — царство обычно многоклеточных эукариотических организмов, которые являются гетеротрофами (не могут производить себе пищу) и играют важную роль в круговороте питательных веществ в экосистеме. Грибы размножаются как половым, так и бесполым путем, а также имеют симбиотические ассоциации с растениями и бактериями. Однако они также несут ответственность за некоторые заболевания растений и животных. Изучение грибов известно как микология.

  Характеристики грибов

  Некоторые грибы одноклеточные, а другие многоклеточные. Одноклеточные грибы называются дрожжами. Некоторые грибы чередуются между одноклеточными дрожжами и многоклеточными формами в зависимости от того, на какой стадии жизненного цикла они находятся. Клетки грибов имеют ядро ​​и органеллы, как клетки растений и животных. Клеточные стенки грибов содержат хитин, твердое вещество, которое также содержится в экзоскелетах насекомых и членистоногих, таких как ракообразные. Они не содержат целлюлозы, которая обычно входит в состав клеточных стенок растений.

  Многоклеточные грибы имеют много гиф (единственное число: гифа), которые представляют собой ветвящиеся нити. Гифы имеют трубчатую форму и разделены на клеточные отсеки стенками, известными как перегородки. Эти клетки могут иметь более одного ядра, между которыми могут перемещаться ядра и другие органеллы. (Есть некоторые споры о том, действительно ли многоклеточные грибы являются многоклеточными, потому что органеллы и цитоплазма могут перемещаться из одной клетки в другую в процессе, называемом цитоплазматическим потоком. Их обычно называют многоклеточными, но они не являются многоклеточными, как растения. и животные, у которых есть закрытые клетки.) Сеть гиф гриба называется мицелием.

  Это гифы гриба Penicillium .

  Грибы являются гетеротрофами; они не могут готовить себе пищу и должны получать питательные вещества из органических материалов. Для этого они используют свои гифы, которые быстро удлиняются и разветвляются, позволяя мицелию гриба быстро увеличиваться в размерах. Некоторые гифы грибов даже образуют корневидные нити, называемые ризоморфами, которые помогают привязать гриб к субстрату, на котором он растет, и позволяют ему быстро получать больше питательных веществ из других источников. Грибы являются оппортунистами, что означает, что они могут получать питательные вещества из самых разных источников и процветать в самых разных условиях окружающей среды. Некоторые грибы получают питательные вещества из мертвого органического вещества; эти грибы называются сапробами и являются редуцентами, которые разрушают и избавляются от мертвых организмов. Другие грибы паразитируют на растениях и вызывают болезни растений, такие как болезнь голландского вяза. Однако грибы также могут иметь симбиотические (взаимовыгодные) отношения с фотосинтезирующими водорослями или бактериями и с корнями растений. Симбиотическая ассоциация гриба и животного, осуществляющего фотосинтез, называется лишайником, а ассоциация корня растения и гриба называется микоризой.

  Размножение грибов

  Большинство грибов могут размножаться как половым, так и бесполым путем. Бесполое размножение происходит за счет высвобождения спор или фрагментации мицелия, когда мицелий разделяется на несколько частей, которые растут отдельно. При половом размножении отдельные особи сливают свои гифы. Точный жизненный цикл зависит от вида, но обычно многоклеточные грибы имеют гаплоидную стадию (когда у них есть один набор хромосом), диплоидную стадию и дикариотическую стадию, когда у них есть два набора хромосом, но наборы остаются отдельными.

  Все грибы размножаются спорами. Споры представляют собой микроскопические клетки или группы клеток, которые распространяются от родительского гриба, обычно с ветром или водой. Споры могут долгое время находиться в состоянии покоя, пока не создадутся благоприятные условия для роста. Это приспособление к оппортунизму; при иногда непредсказуемой доступности источника пищи споры могут находиться в состоянии покоя, пока они не смогут колонизировать новый источник пищи. Грибы производят споры путем полового и бесполого размножения.

  Виды грибов

  Существует пять типов грибов: Chytridiomycota, Zygomycota, Glomeromycota, Ascomycota и Basidiomycota. Ниже приводится краткое описание каждого типа.

  Chytridiomycota

  Хитриды, организмы, обнаруженные в Chytridiomycota, обычно являются водными и микроскопическими. Обычно они бесполые и производят споры, которые передвигаются с помощью жгутиков, маленьких хвостовидных придатков. Хитрид Batrachochytrium dendrobatidis может вызывать грибковую инфекцию у лягушек, проникая им под кожу, и недавно он опустошил популяции лягушек-арлекинов, уничтожив две трети из них в Центральной и Южной Америке.

  Zygomycota

  Зигомицеты в основном наземные и питаются растительным детритом или разлагающимся животным материалом. Они также вызывают проблемы, вырастая на источниках пищи человека. Одним из примеров зигомикта является Rhizopus stolonifer , хлебная плесень. Гифы зигомицетов не разделены перегородками, что делает их мицелий практически одной крупной клеткой с множеством ядер. Обычно они размножаются бесполым путем, спорами.

  Glomeromycota

  Glomeromycetes составляют половину всех грибов, встречающихся в почве, и они часто образуют микоризу с растениями; на самом деле 80-90 процентов всех наземных растений развивают микоризу с гломеромицетами. Грибы получают сахар из растения и, в свою очередь, растворяют минералы в почве, чтобы обеспечить растение питательными веществами. Эти грибы также размножаются бесполым путем.

  Ascomycota

  Аскомицеты часто являются патогенами растений и животных, включая людей, у которых они вызывают такие инфекции, как микоз, стригущий лишай и эрготизм, вызывающие рвоту, судороги, галлюцинации и иногда даже смерть. Однако некоторые аскомицеты обычно обнаруживаются внутри человека, например, Candida albicans , дрожжевой грибок, обитающий в дыхательных, желудочно-кишечных и женских половых путях. У аскомицетов есть репродуктивные мешочки, известные как аски, которые производят половые споры, но они также размножаются бесполым путем.

  Basidiomycota

  Как и аскомицеты, базидиомицеты также производят половые споры, называемые базидиоспорами, в клетках, называемых базидиями. Базидии обычно имеют булавовидную форму, а базидиомицеты также известны как клубные грибы. Большинство базидиоцитов размножаются половым путем. Грибы являются типичным примером базидиомицетов.

  Примеры грибов

  В биологии иногда упускают из виду грибы, особенно по сравнению с бактериями, растениями и животными. Отчасти это связано с тем, что многие грибы являются микроскопическими, а область микологии по-настоящему не развивалась до изобретения микроскопа. Тем не менее, есть много общих примеров грибов. Дрожжи являются одним из примеров. Как упоминалось ранее, Candida albicans естественным образом растут в организме человека, но иногда они могут чрезмерно расти и вызывать дрожжевую инфекцию. Дрожжевые инфекции чрезвычайно распространены; 75 % женщин хотя бы раз в жизни болели дрожжевой инфекцией.

  Грибы также часто ассоциируются с пищей. Грибы и трюфели являются примерами грибов, которые иногда съедобны, причем последние высоко ценятся в высокой кухне во всем мире. Плесень – это грибок, который со временем разрастается на продуктах питания, вызывая их порчу. Пищу охлаждают, чтобы предотвратить рост плесени, так как при температуре 4 ° C (39 ° F) плесень растет редко. Однако некоторые формы используются в процессе сыроварения. Плесени добавляют в мягкие созревшие сыры, такие как бри, сыры с промытой коркой, такие как лимбургер, и сыры с плесенью.

  • Гетеротроф – Организм, который не может самостоятельно производить пищу и должен получать питательные вещества из других органических источников.
  • Гифы – Ветвящиеся нити гриба.
  • Мицелий – Сеть гиф.
  • Дрожжи – Одноклеточные грибы.

  Тест

  1. Что из перечисленного НЕ является грибком?
  A. Плесень
  B. Гриб
  C. Водоросли
  D. Дрожжи

  Ответ на вопрос №1

  C верно. Водоросли не являются грибами, но фотосинтезирующие водоросли могут вступать в симбиотические отношения с грибами. Грибок и фотосинтезирующий организм вместе называются лишайниками.

  2. Что такое микориза?
  A. Сеть гиф
  B. Гриб с гифами без перегородок
  C. Симбиотическая ассоциация корней растений и грибов
  D. Симбиотическая ассоциация бактерий и грибов

  Ответ на вопрос №2

  C верно.